(57)【要約】    【課題】  金型の修正を不要にし、簡単な作業で良品のガラス光学素子を効率良く製造することができる光学素子成形用金型及び光学素子成形装置を提供する。    【解決手段】  チューブ４内の上金型１を押し下げたとき、上金型１のチューブ４の下端からの突出量ｈを規制する複数のスペーサ５を用意する。これらのスペーサ５をプリフォーム３の重量に応じて選択・使用する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに支持された筒状のスリーブと、
このスリーブ内に移動可能に配置された下型及びチューブと、
このチューブ内に移動可能に配置された上型と、
前記上型の上端部に嵌合可能であり、前記上型の下端の前記チューブの下端からの突出量を規制するスペーサと
を備えたことを特徴とする光学素子成形用金型。  
【請求項２】
前記スペーサは、成形素材の重量に応じて用意された複数の種類のスペーサの中から選択されたものであることを特徴とする請求項１記載の光学素子成形用金型。  
【請求項３】
前記複数の種類のスペーサは深さの異なる複数の円筒キャップであることを特徴とする請求項２記載の光学素子成形用金型。
【請求項４】
請求項１，２又は３記載の光学素子成形用金型を備えていることを特徴とする光学素子成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光学素子成形用金型及び光学素子成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラス光学素子の製造上、研磨加工等の後処理工程を省略するため、プリフォーム（ガラス光学素子の材料に所定の形状を施したもの）を加熱軟化させ、それを成形金型でプレスすることが行なわれている。
【０００３】
予め決められた一定の重量のプリフォームを用いるのが好ましいが、一定の重量のプリフォームを製造することは難しい。
【０００４】
基準の重量より軽いプリフォームの場合、プリフォームの中心厚が所定の寸法になるまでプレスしても、成形面に均等な圧力が加わらず、冷却時に成形面が変形してしまうため、ガラス光学素子の中心厚を所定の寸法内に収めることは難しい。
【０００５】
これに対し、基準の重量より重いプリフォームの場合、プリフォームの中心厚が所定の寸法になるまでプレスすることができない。
【０００６】
中心厚が所定の寸法内に収まった良品のガラス光学素子を効率良く製造するためには、金型を修正する必要がある。
【特許文献１】特開昭６２−２０６２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、金型は非常に硬い材料で作られているので、金型の修正には多くの費用・時間が必要である。
【０００８】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は金型の修正を不要にし、簡単な作業で良品のガラス光学素子を効率良く製造することができる光学素子成形用金型及び光学素子成形装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明の光学素子成形用金型は、ベースに支持された筒状のスリーブと、このスリーブ内に移動可能に配置された下型及びチューブと、このチューブ内に移動可能に配置された上型と、前記上型の上端部に嵌合可能であり、前記上型の下端の前記チューブの下端からの突出量を規制するスペーサとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光学素子成形用金型において、前記スペーサは、成形素材の重量に応じて用意された複数の種類のスペーサの中から選択されたものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光学素子成形用金型において、前記複数の種類のスペーサは深さの異なる複数の円筒キャップであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明の光学素子成形装置は、請求項１，２又は３記載の光学素子成形用金型を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、金型の修正を不要にし、簡単な作業で良品のガラス光学素子を効率良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１はこの発明の一実施形態に係る光学素子成形装置の断面を示す概念図である。
【００１６】
この光学素子成形装置は筐体１６と上軸１０と下軸１１と加熱ユニット１２と下軸ガイド１３と下軸加圧ユニット１５と加圧検出器１４と下軸位置検出部１８とを備えている。
【００１７】
上軸１０、下軸１１、加熱ユニット１２、下軸ガイド１３、下軸加圧ユニット１５、加圧検出器１４及び下軸位置検出部１８は筐体１６内に配置されている。
【００１８】
筐体１６内の雰囲気を調整することができるように筐体１６の内部は密閉空間となっている。
【００１９】
上軸１０は筐体１６の上板１６Ｂと金型（光学素子成形用金型）１７の上端との間に配置されている。
【００２０】
下軸１１の中心軸は上軸１０の中心軸とは同一直線上にある。下軸１１の上端は金型１７の下端まで延びている。下軸１１は筐体１６内を仕切る仕切り板１６Ａに装着された下軸ガイド１３によってガイドされている。
【００２１】
下軸加圧ユニット１５は下軸１１の下端に加圧検出器１４を介して配置されている。下軸加圧ユニット１５は下軸１１の位置を検出する下軸位置検出部１８を介して筐体１６の下面１６Ｃに配置されている。
【００２２】
金型１７の周囲には金型１７を加熱するための加熱ユニット１２が配置されている。
【００２３】
図２はこの発明の一実施形態に係る光学素子成形用金型の断面を示す概念図である。
【００２４】
金型１７は上金型（上型）１と下金型（下型）２とチューブ４とスペーサ５とスリーブ６と金型台７とベース部８とを備えている。
【００２５】
筒状のスリーブ６はベース部８にねじ９によって固定された金型台７の穴７ａに嵌合している。金型台７とベース部８とねじ９とによってベースが構成される
スリーブ６内には下金型２とチューブ４とが移動可能に配置されている。
【００２６】
チューブ４内にはプリフォーム（成形素材）３をプレスする上金型１が移動可能に配置されている。上金型１の下端部の凸状の球面は所定の曲率半径の曲面である。
【００２７】
スペーサ５はチューブ４の上端から突出する上金型１の上端部に当接するように嵌合される円筒キャップである。このスペーサ５の外径はチューブ４の内径よりも大きい。
【００２８】
プリフォーム３の重量に応じたプレスができるように深さの異なる複数のスペーサ５が用意されている。この実施形態の場合、深さの異なる３種類のスペーサ５ａ，５ｂ，５ｃが用意されている（図５参照）。なお、スペーサ５ａ，５ｂ，５ｃの深さに関し、三者間に５ａ＞５ｂ＞５ｃの関係が成立する。
【００２９】
次に、この金型１７を用いたプリフォーム３の成形方法を説明する。
【００３０】
まず、金型台７にスリーブ６を嵌合させる。次に、スリーブ６内に下金型２、プリフォーム３、チューブ４、上金型１をこの順で入れる。その後、スペーサ５を上金型１の上端部に嵌合させる。このようにして組み付けられた金型１７を光学素子成形装置にセットする。
【００３１】
次に、加熱ユニット１２によってプリフォーム３を加熱して軟化させる。そして、ベース部８とスペーサ５との間に垂直方向の荷重を加え、上金型１の球面をプリフォーム３に押し付けてプリフォーム３の表面に上金型１の球面を転写する(プレス工程)。その後、プリフォーム３を冷却し、金型１７から取り出す。最後に、芯取り工程でプリフォーム３の芯取り部３ａ（図４参照）を切削する。これにより、同じサイズのガラス光学素子が完成する。
【００３２】
次に、プリフォーム３の重量の違いによって生じるプレス後のプリフォーム３の形状の違いを説明する。
【００３３】
図３はプレス後のプリフォームの形状を説明するための図、図４は芯取り工程を説明するための図である。
【００３４】
図３（ａ）は基準の重量のプリフォーム３をプレスしたときのその断面形状を示す図、図３（ｂ）は従来の金型で基準の重量を超えたプリフォーム３をプレスしたときのその断面形状を示す図、図３（ｃ）は従来の金型で基準の重量未満のプリフォーム３をプレスしたときのその断面形状を示す図である。
【００３５】
図３からわかるように、従来の金型では基準の重量以外のプリフォーム３をプレスしときにレンズ性能を決める中心厚（中心部の厚み）ｔを規格内に収めることができない。
【００３６】
そこで、本発明の実施の形態ではプリフォーム３の重量に応じてスペーサ５を選択・使用することで中心厚を規格内に収めるように工夫した金型を用いた。
【００３７】
次に、芯取り部の体積を調整する方法を説明する。
【００３８】
図５はプリフォームの重量に応じて上型のチューブの下端からの突出量を変化させることを説明するための図である。
【００３９】
図５（ａ）は基準の重量未満のプリフォーム３のプレス時の上金型１の突出量を示す図、図５（ｂ）は基準の重量のプリフォーム３のプレス時の上金型１の突出量を示す図、図５（ｃ）は決められた重量を超えたプリフォーム３のプレス時の上金型１の突出量を示す図である。
【００４０】
基準の重量未満のプリフォーム３をプレスするときには、最も深いキャップ状のスペーサ５ａを用いることで、上金型１のチューブ４の下端からの突出量ｈを基準の重量のプリフォーム３をプレスするときより小さくする（図５（ａ）参照）。
【００４１】
また、基準の重量を超えたプリフォーム３をプレスするときには、最も浅いキャップ状のスペーサ５ｃを用いることで、上金型１のチューブ４の下端からの突出量ｈを基準の重量のプリフォーム３をプレスするときより大きくする（図５（ｃ）参照）。
【００４２】
このとき、プリフォーム３の成形面にも常にほぼ均等な圧力を加えることができ、中心厚も所定の寸法になる。
【００４３】
この実施形態によれば、プリフォーム３の重量に応じてスペーサ５を選択・使用することによって金型１７の修正を不要にし、簡単な作業で良品のガラス光学素子を効率良く製造することができる。
【００４４】
なお、スペーサ５は円筒キャップに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る光学素子成形装置の断面を示す概念図である。
【図２】図２はこの発明の一実施形態に係る光学素子成形用金型の断面を示す概念図である。
【図３】図３はプレス後のプリフォームの形状を説明するための図、図４は芯取り工程を説明するための図である。
【図４】図４は芯取り工程を説明する図である。
【図５】図５はプリフォームの重量に応じて上型のチューブの下端からの突出量を変化させることを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４６】
１：上金型（上型）、２：下金型（下型）、３：プリフォーム（成形素材）、４：チューブ、５，５ａ，５ｂ，５ｃ：スペーサ、６：スリーブ、７：金型台、８：ベース部、９：ねじ、１７：金型（光学素子成形用金型）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007008728.tif 000006
【図５】
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